Local Restriction (TL)

Локальное сужение потока в сети теплопроводной жидкости.

Тип: AcausalFoundation.ThermalLiquid.Elements.LocalRestriction

Local Restriction (TL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal Liquid/Elements/Local Restriction (TL)

Variable Local Restriction (TL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal Liquid/Elements/Variable Local Restriction (TL)

Описание

Блок Local Restriction (TL) моделирует падение давления из-за локального сужения потока, например, из-за наличия клапана или отверстия, в сети теплопроводной жидкости.

Порты A и B представляют вход и выход блока Local Restriction (TL). В зависимости от параметра Restriction type площадь сужения может быть фиксированной или управляемой. В случае управляемой входной сигнал на порту AR задает площадь поперечного сечения сужения.

Иконка блока изменяется в зависимости от значения параметра Restriction type.

В локальном сужении отсутствует обмен тепла с окружающей средой, процесс является адиабатическим.

Local Restriction (TL) состоит из внезапного сужения, за которым следует внезапное расширение. В месте сужения жидкость ускоряется, вызывая падение давления. В зоне расширения, если параметр Pressure recovery выключен, импульс ускоренной жидкости теряется. Если параметр Pressure recovery включен, внезапное расширение восстанавливает часть импульса и позволяет давлению немного подняться после сужения.

На рисунке показано схематичное изображение локального сужения.

orifice il 1 ru

Сохранение массы

Уравнение сохранения массы для Local Restriction (TL) выглядит следующим образом

где

— массовый расход через порт A;
— массовый расход через порт B.

Сохранение импульса

Разница давлений между портами A и B следует из уравнения сохранения импульсов:

где

— перепад давления;
— плотность жидкости;
— динамическая вязкость жидкости;
— площадь поперечного сечения портов A и B;
— площадь поперечного сечения сужения;
— скорость жидкости в сужении;
— критическая скорость жидкости;
— критическое число Рейнольдса;
— коэффициент расхода.

Если флажок Pressure recovery не установлен, то

где

— давление в порту A;
— давление в порту B.

Если флажок Pressure recovery установлен, то

Сохранение энергии

Уравнение сохранения энергии для Local Restriction (TL) выглядит следующим образом

где

— поток энергии через порт A;
— поток энергии через порт B.

Допущения и ограничения

Отсутствует теплообмен с окружающей средой.
Динамическая сжимаемость и теплоемкость жидкости пренебрежимо малы.

Порты

Ненаправленные

# A — входное или выходное отверстие
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу или выходу локального ограничения. Этот блок не имеет внутренней направленности.

Имя для программного использования

port_a

# B — входное или выходное отверстие
теплопроводная жидкость

Details

Имя для программного использования

port_b

Вход

# AR — значение площади поперечного сечения сужения, м²
скаляр

Details

Входной сигнал, задающий значение площади поперечного сечения сужения. Значение ограничено минимальной и максимальной границами, заданными параметрами блока.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Restriction type — возможность изменения площади поперечного сечения сужения
Fixed | Variable

Details

Выберите, может ли площадь поперечного сечения сужения изменяться во время моделирования:

Variable — входной сигнал на порту AR определяет площадь поперечного сечения, которая может изменяться в процессе моделирования. Параметры Minimum restriction area и Maximum restriction area задают нижнюю и верхнюю границы площади сечения.
Fixed — площадь поперечного сечения сужения, заданная значением параметра Restriction area, остается постоянной во время моделирования. При этом порт AR скрыт.

Значения	`Fixed` \| `Variable`
Значение по умолчанию	`—`
Имя для программного использования	`type`
Вычисляемый	Нет

# Restriction area — площадь поперечного сечения сужения
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения сужения по нормали к направлению течения потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Fixed.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.001 m^2`
Имя для программного использования	`fixed_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Minimum restriction area — нижняя граница значения площади поперечного сечения сужения
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Нижняя граница площади поперечного сечения сужения. Можно использовать этот параметр для задания площади утечки. Входной сигнал AR ограничивается этим значением, чтобы предотвратить дальнейшее уменьшение площади сечения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`1e-10 m^2`
Имя для программного использования	`min_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Maximum restriction area — верхняя граница значения площади поперечного сечения сужения
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Верхняя граница площади поперечного сечения. Входной сигнал AR достигает верхнего предела при этом значении, чтобы предотвратить дальнейшее увеличение площади проходного сечения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.005 m^2`
Имя для программного использования	`max_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at ports A and B — площадь поперечного сечения портов A и B
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения потока на портах A и B. Предполагается, что эта площадь одинакова для двух портов.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_area`
Вычисляемый	Да

# Discharge coefficient — отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через сужение

Details

Коэффициент расхода – это полуэмпирический параметр, определяемый как отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через ограничение.

Значение по умолчанию	`0.64`
Имя для программного использования	`C_d`
Вычисляемый	Да

# Critical Reynolds number — критическое число Рейнольдса

Details

Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного режима к турбулентному.

Значение по умолчанию	`150`
Имя для программного использования	`Re_critical`
Вычисляемый	Да

# Pressure recovery — учет восстановления давления

Details

Определяет, будет ли учитываться восстановление давления на выходе локального сужения.

Значение по умолчанию	`true (включено)`
Имя для программного использования	`pressure_recovery`
Вычисляемый	Нет

Примеры

Рециркуляционный привод с дифференциальными цилиндрами